Бактерии и грибы

В стакане йогурта спрятан целый невидимый мир. Молочнокислые бактерии превратили молочный сахар в кислоту — молоко загустело и сквасилось. Те же невидимки окружают тебя всюду: в грамме лесной почвы их миллионы, на коже рук — тоже. Одни кормят нас и лечат, другие портят еду и вызывают болезни.

Бактерии живут там, где другим организмам тяжело: в горячих источниках с температурой под восемьдесят градусов, в солёных озёрах, в вечной мерзлоте и на дне океана. Их находят даже в пробурённых горных породах на глубине сотен метров. Выживают они за счёт разнообразия: миллионы видов, у каждого своя «специализация» — кто любит жир, кто сахар, кто железо. Именно поэтому бактерии первыми заселяют новые места: например, свежий камень после извержения вулкана.

Бактерии и грибы: кто есть кто

Бактерии — крошечные организмы из одной клетки без ядра. В тёплых условиях некоторые делятся каждые 20–30 минут, поэтому их везде столько. Полезные: молочнокислые сквашивают молоко в йогурт и кефир, почвенные разлагают опавшие листья, кишечные помогают переваривать еду. Вредные вызывают болезни — не зря руки моют с мылом. Грибы — отдельное царство. Дрожжи — одноклеточные грибы: в тесте они питаются сахарами муки и выделяют пузырьки углекислого газа, поэтому хлеб получается пышным. Плесень на хлебе — тоже гриб, её нити пронизывают весь кусок. Шляпочный гриб в лесу — лишь надземная часть огромной грибницы, спрятанной в почве.

Как открыли невидимый мир

Бактерий никто не видел до второй половины семнадцатого века: человеческий глаз различает предметы примерно с десятую долю миллиметра, а бактерии в сотни раз мельче. В 1676 году голландец Антони ван Левенгук навёл на каплю воды самодельный микроскоп — линзу, отшлифованную до увеличения в двести-триста раз, — и увидел живых «зверьков». Так человек впервые встретился с микромиром. Свои находки Левенгук описывал в письмах в Лондонское королевское общество: учёные сначала не поверили, а потом повторили наблюдения сами — и мир получил новую науку, микробиологию.

Двести лет спустя француз Луи Пастер доказал, что микробы не самозарождаются в бульоне, а попадают туда из воздуха: его колба с изогнутым горлышком до сих пор хранится в парижском музее. Работая с виноделами, Пастер разобрался и в брожении — оказалось, сахар в вине и в тесте перерабатывают живые дрожжи. А в 1928 году английский врач Александр Флеминг заметил в чашке Петри странное: плесневый гриб пеницилл убивал соседние бактерии. Так открыли пенициллин — первый антибиотик; с 1943 года его выпускали на заводах, и лекарство спасло миллионы раненых и больных.

Какие бывают бактерии и зачем они почве

Бактерии различают по форме, и это не мелочь для микроскопа, а рабочий признак. Шаровидные — кокки, палочковидные — бациллы, изогнутые запятой — вибрионы, закрученные спиралью — спириллы. Роли в природе ещё разнообразнее: клубеньковые бактерии живут на корнях бобовых — гороха, клевера, фасоли — и переводят азот воздуха в удобрение прямо для растения, поэтому после бобовых почва богаче. Бактерии гниения — санитары планеты: без них опавшие листья и остатки организмов лежали бы веками. Почвенные бактерии перерабатывают всё это в перегной, из которого растения снова берут питание.

Размножаются бактерии делением, и скорость у них исключительная: в тепле и сытости многие делятся каждые двадцать-тридцать минут. За несколько часов из одной клетки вырастает целая колония — поэтому молоко скисает за ночь, а забытый суп портится за сутки. При беде — в холоде, в сушке, при кипячении — многие бактерии не погибают, а превращаются в спору: клетка высыхает, покрывается плотной оболочкой и ждёт лучших времён, как семечко. Споры выживают даже при обычном кипячении, поэтому банки и медицинские инструменты стерилизуют в специальном аппарате с паром под давлением, где температура выше ста градусов.

Есть среди бактерий и вредные: возбудители туберкулёза, дифтерии, ангины. Защита у человека трёхступенчатая. Первая — гигиена: мытьё рук с мылом смывает большинство бактерий. Вторая — прививки: они готовят организм заранее. Третья — антибиотики, лекарства, которые убивают бактерий внутри тела. Но антибиотик бессилен против вирусов, и пить его «на всякий случай» нельзя: гибнут и полезные кишечные бактерии, а вредные привыкают и перестают бояться лекарства.

Грибы: дрожжи, плесень и шляпочные

Грибное царство разнообразнее, чем кажется на первый взгляд. Дрожжи — одноклеточные грибы: в тесте и в браге они разлагают сахар, выделяя углекислый газ и спирт, — этот процесс называют брожением. Плесневые грибы растут на хлебе, сыре и фруктах: их нити проризывают весь кусок, а сверху поднимаются головки со спорами — та самая пушистая «шуба». Шляпочный гриб в лесу — лишь плодовое тело огромной грибницы, спрятанной в почве или в стволе: если растянуть грибницу боровика, она займёт целую комнату.

Многие шляпочные грибы дружат с деревьями: их грибница оплетает корни и помогает дереву всасывать воду, а дерево отдаёт грибам сахар. Такое содружество называют микоризой — вот почему подберёзовик ищут под берёзами, а подосиновик под осинами. Бывают и грибы-паразиты: трутовик поселяется на стволе и разрушает древесину, а головня и спорынья портят урожай злаков. Грибы-разложители при этом незаменимы: без них пни, ветки и опавшие листья лежали бы десятилетиями.

Грибы кормят и лечат: в белом грибе и шампиньоне белка больше, чем во многих овощах, поэтому грибы называют лесным мясом. Из плесневых грибов, кроме пенициллина, получили десятки других лекарств. Но правило одно: незнакомый гриб в корзину не берём — среди шляпочных есть смертельно ядовитые, например бледная поганка, которую неопытный сборщик путает с шампиньоном.

Шампиньоны и вешенки давно перестали быть лесными жителями: их выращивают на фермах круглый год, в тёмных прохладных помещениях, на компосте из соломы и навоза. С одного квадратного метра грядки собирают несколько килограммов грибов, а цикл от посадки грибницы до сбора занимает всего несколько недель. Поэтому свежие грибы на прилавках лежат и зимой, и летом — без всякого леса.

Словарь урока

Бактерия#

одноклеточный организм без ядра

Дрожжи#

одноклеточные грибы, вызывающие брожение

Брожение#

разложение сахара дрожжами с выделением углекислого газа и спирта

Грибница#

нити, из которых состоит тело гриба

Микориза#

содружество грибницы и корней дерева

Антибиотик#

вещество, убивающее бактерии; первый антибиотик — пенициллин

Разбор типового задания

Как это спрашивают на контрольной

• Назови признаки, по которым бактерии отличаются от клеток растений и животных.
• Объясни, почему тесто поднимается и откуда в хлебе дырочки.
• Расскажи, почему грибы выделили в отдельное царство.
• Объясни, зачем грибнице микориза, и приведи пример содружества.
• Назови полезные и вредные для человека бактерии.

Образец полного ответа. Бактерии — одноклеточные организмы без ядра: их наследственная информация лежит прямо в цитоплазме. Молочнокислые бактерии сквашивают молоко, почвенные разлагают листья в перегной, а болезнетворные вызывают болезни, поэтому руки моют с мылом. Грибы — отдельное царство: у них нет зелёных пластид, питание готовое, а тело состоит из грибницы. Дрожжи при брожении выделяют углекислый газ — пузырьки раздувают тесто, поэтому хлеб получается пышным.

Подсказка: клавиши J — следующая тема, K — предыдущая, на телефоне: свайп влево/вправо — соседняя тема